JP7009535B2 - 乗り物及び乗り物の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動ユニットと、駆動ユニットに昇降装置を介して設けられたシートとを有する乗り物に関する。

駆動ユニットと、左右の駆動ユニットにそれぞれアームを介して設けられたシートとを有する乗り物が特許文献１に記載されている。駆動ユニットは、倒立振子制御された駆動輪を有する。左右のアームは、電動モータによって回動する関節を有し、屈曲することによって駆動ユニットに対するシートの高さを変更する。これにより、走行時にはシートを高くして乗員の目線を高くすることができると共に、乗り物の異常時にはシートを低くして乗り物の転倒時のモーメントを小さくすることができる。乗り物の異常は、例えば電源の消失や、各種装置の失陥を含む。

特開２００８－２６５６９７号公報

特許文献１に係る乗り物は、緊急時にシートを下降させるためにアームの屈曲を制御する必要がある。そのため、乗り物の異常時にもアームの制御を継続する必要があり、電力を供給し続ける必要がある。また、特許文献１に係る乗り物は、電源の消失時にアームの制御を継続することができるかという問題がある。

本発明は、以上の背景を鑑み、昇降装置を備えた乗り物において、緊急時のシートの下降を容易にすることを課題とする。

上記課題を解決するために本発明のある態様は、乗り物（１）であって、車体フレーム（２）と、前記車体フレームに設けられ、床面上を移動可能な駆動ユニット（３）と、前記車体フレームの上方に配置され、乗員の臀部を支持するシート（４）と、前記車体フレームと前記シートとの間に設けられ、前記シートを低位置及び高位置の間で昇降させる昇降装置（５）とを有し、前記昇降装置は、前記車体フレームに支持されたベース（２１）と、前記ベースに上下に移動可能に設けられた可動体（２２）と、前記可動体を前記ベースに対して所定の基準位置に係止する少なくとも１つの係止装置（２３）と、前記可動体に対して前記シートを昇降させる電動昇降機構（２４）と、前記係止装置及び前記電動昇降機構を制御する制御装置（６）とを有し、前記制御装置は、前記係止装置を解除して前記可動体を前記ベースに対して下降させる。

この態様によれば、制御装置が係止装置を解除すると、可動体がベースに対して下降し、シートが低位置に移動する。すなわち、電動昇降機構を制御せずに、シートを下降させることができる。そのため、昇降装置を備えた乗り物において、緊急時のシートの下降を容易にすることができる。

上記の態様において、前記係止装置は、係止位置と解除位置との間で略水平方向に変位可能な係止片（４１）と、前記係止片を解除位置に付勢する付勢部材（４２）と、前記係止片を前記付勢部材の付勢力に抗して前記係止位置に保持する保持装置（４３）とを有し、前記係止片は、前記係止位置にあるときに前記可動体を鉛直方向において係止し、前記可動体を前記基準位置に保持するとよい。

この態様によれば、係止片の変位方向と可動体の変位方向が直交するため、保持装置は少ないエネルギーで係止片を係止位置に維持することができる。すなわち、保持装置のエネルギー消費量を低減することができる。

上記の態様において、前記係止装置は、前記ベースに水平方向に延びる回動軸線を中心として回動可能に支持されたフック（４５）を有し、前記係止片は前記フックの先端に設けられ、前記係止片が前記係止位置において前記可動体の下方に位置し、解除位置において前記可動体の側方に位置するとよい。

この態様によれば、係止片を簡素にすることができる。

上記の態様において、前記係止片と前記可動体との接触部は、前記フックの前記回動軸線の鉛直下方に配置されているとよい。

この態様によれば、可動体の荷重は、係止片に、フックの回動軸線を中心とした径方向に加わる。そのため、係止片を係止位置に保持するために電磁石が発生させるべき力を小さくすることができる。その結果、電磁石の電力消費量を低減させることができる。

上記の態様において、前記フックには前記先端に対して分岐した当接アーム（４９）が設けられ、前記可動体が前記基準位置に向けて上昇するときに、前記可動体の上面が前記当接アームを上方に押し、前記フックを前記解除位置から前記係止位置に変位させるとよい。

この態様によれば、可動体が下降した位置から基準位置に復帰すると、当接アームが可動体に押されて係止位置に復帰する。

上記の態様において、前記電動昇降機構は、前記ベース及び前記可動体に対して上下に移動可能に設けられ、前記シートに取り付けられる上フレーム（２６）と、前記上フレームに設けられた電動モータ（２７）と、前記電動モータの回転軸に接続され、前記上フレームから下方に延びるねじ軸（２８）と、前記可動体に固定され、前記ねじ軸に螺合したナット（２９）とを有するとよい。

この態様によれば、可動体の下降に応じて下降する電動昇降装置の構成を簡素にすることができる。

上記の態様において、前記上フレームが前記ベースの前記上面に当接することによって、前記上フレームの下限位置が定まるとよい。

この態様によれば、電動昇降機構の状態に関わらず、係止装置が解除されたときにシートを一定の下降位置に位置させることができる。

上記の態様において、前記制御装置は、前記電動モータを正転させることによって前記可動体を前記上フレーム側に移動させ、前記可動体の移動が前記当接アームに規制されたときの前記電動モータの負荷に基づいて前記電動モータの正転を停止させ、前記電動モータを逆転させることによって前記可動体を前記上フレームから離れる側に移動させ、前記可動体の移動が前記係止片に規制されたときの前記電動モータの負荷に基づいて前記電動モータの逆転を停止させることによって、前記可動体を前記基準位置に復帰させるとよい。

この態様によれば、電動モータを駆動することによって可動体を基準位置に復帰させることができる。また、電動モータの負荷に基づいて可動体の基準位置を決定することができる。

また、本発明の他の態様は、乗り物の制御方法であって、前記乗り物は、車体フレームと、前記車体フレームに設けられ、前記床面上を移動可能な駆動ユニットと、前記車体フレームの上方に配置され、乗員の臀部を支持するシートと、前記車体フレームと前記シートとの間に設けられ、前記車体フレームに対して前記シートを低位置及び高位置の間で昇降させる昇降装置とを有し、前記昇降装置は、前記車体フレームに支持されたベースと、前記ベースに上下に移動可能に設けられた可動体と、前記可動体を前記ベースに対して所定の基準位置に係止する少なくとも１つの係止装置と、前記可動体に対して前記シートを昇降させる電動昇降機構と、前記係止装置及び前記電動昇降機構を制御する制御装置とを有し、前記制御装置が、緊急時に前記係止装置を解除して前記可動体を前記ベースに対して下降させる。

以上の構成によれば、昇降装置を備えた乗り物において、緊急時のシートの下降を容易にすることができる。

シートが低位置にあるときの乗り物を前方から見た斜視図 シートが低位置にあるときの乗り物を後方から見た斜視図 シートが低位置にあるときの乗り物の左側面図 昇降装置の斜視図 昇降装置の断面図（可動体が基準位置にあり、シートが低位置にある状態） 昇降装置の断面図（可動体が基準位置にあり、シートが高位置にある状態） 昇降装置の断面図（可動体が下降位置にあり、シートが低位置にある状態） 可動体が基準位置に復帰するときの係止装置の状態を示す説明図 可動体が基準位置に復帰するときの係止装置の状態を示す説明図 シートが高位置にあるときの乗り物の左側面図

以下、図面を参照して、本発明に係る乗り物を倒立振子型車両に適用した実施形態について説明する。

図１～図３に示すように、乗り物１は、車体フレーム２と、車体フレーム２に設けられ、床面上を移動可能な少なくとも１つの駆動ユニット３と、車体フレーム２の上方に配置され、乗員の臀部を支持するシート４と、車体フレーム２とシート４との間に設けられた昇降装置５と、駆動ユニット３及び昇降装置５を制御する制御装置６とを有する。

本実施形態では、左右一対の駆動ユニット３が車体フレーム２の左右の側部に設けられている。各駆動ユニット３は、倒立振子制御された駆動輪８を有する。本実施形態では、各駆動ユニット３は、摩擦式駆動装置である。摩擦式駆動装置は、車体フレーム２に回転可能に支持された一対のドライブディスク１１と、ドライブディスク１１のそれぞれに回転可能に支持された複数のドライブローラ（不図示）と、左右のドライブディスク１１の間に配置され、ドライブローラに接触する環状の駆動輪８と、一対のドライブディスク１１をそれぞれ独立して回転させる一対のアクチュエータ１２とを有する。一対のドライブディスク１１は互いに同軸に配置され、それらの回転軸線は左右方向に延びている。

駆動輪８は、環状をなし、一対のドライブディスク１１の間にドライブディスク１１と同軸に配置されている。また、駆動輪８は、複数のドライブローラに接触し、中心軸線回り及び環状の軸線回りに回転可能となっている。駆動輪８は、例えば円環状の芯体１３と、芯体１３に回転可能に支持された複数のドリブンローラ１４とを有する。各ドリブンローラ１４は、環状の芯体１３の軸線を中心として回転可能に芯体１３に支持されている。各ドリブンローラ１４は、ドライブディスク１１から荷重を受けて芯体１３に対して回転する。

一対のドライブディスク１１が同じ回転速度で同じ方向に回転すると、駆動輪８はドライブディスク１１と同じ回転速度で同じ方向に回転する。一対のドライブディスク１１の回転方向又は回転速度に差が生じると、駆動輪８のドリブンローラ１４が芯体１３に対して回転する。これにより、駆動ユニット３は床面に対して左右方向に推進力を発生させることができる。

車体フレーム２の後部にはバッテリ１６が支持されている。また、車体フレーム２の内部又は後部には、制御装置６が支持されている。

昇降装置５は、シート４を低位置及び高位置の間で昇降させる装置である。シート４は、昇降装置５に支持されたシートフレーム１８と、シートフレーム１８の上部に支持されたパッド１９とを有する。乗員はパッド１９に着座することができる。シート４の高位置は、シート４の低位置に対して鉛直上方に位置するとよい。他の実施形態では、シート４の高位置は、シート４の低位置に対して側方にオフセットしてもよい。

図４及び図５に示すように、昇降装置５は、車体フレーム２に支持されたベース２１と、ベース２１に上下に移動可能に設けられた可動体２２と、可動体２２をベース２１に対して所定の基準位置に係止する少なくとも１つの係止装置２３と、可動体２２に対してシート４を昇降させる電動昇降機構２４とを有する。電動昇降機構２４は、ベース２１及び可動体２２に対して上下に移動可能に設けられ、シート４に取り付けられる上フレーム２６と、上フレーム２６に設けられた電動モータ２７と、電動モータ２７の回転軸２７Ａに接続され、上フレーム２６から下方に延びるねじ軸２８と、可動体２２に固定され、ねじ軸２８に螺合したナット２９とを有する。

ベース２１は、車体フレーム２の上部に揺動可能に支持されている。ベース２１は車体フレーム２の上方に配置されている。ベース２１の下端は、前後に延びる軸線を中心として揺動可能に支持されている。ベース２１は、それぞれ上下に延びる前後一対の縦メンバ３１と、前後に延び、各縦メンバ３１の上端に結合された横メンバ３２とを有する。

一対の縦メンバ３１は、互いに前後に間隔をおいて対向している。一対の縦メンバ３１は、互いに同一の形状を有する。各縦メンバ３１の左右方向における中央部には、各縦メンバ３１を前後に貫通する内孔３１Ａが形成されている。各縦メンバ３１の下端は、前後に延びる軸線を中心として揺動可能に車体フレーム２に支持されている。

横メンバ３２は、面が上下を向く板状に形成されている。各縦メンバ３１の上端は、横メンバ３２の下面に結合されている。横メンバ３２の前後方向における中央には厚み方向に貫通する中央孔３２Ａが形成されている。また、横メンバ３２において中央孔３２Ａの前後には、横メンバ３２を厚み方向に貫通する前後一対の第１カラー３２Ｂが装着されている。

各第１カラー３２Ｂには、上下に延びるガイドロッド３４がそれぞれ挿入されている。前後一対のガイドロッド３４は、円柱状に形成され、対応する第１カラー３２Ｂに上下に摺動可能に支持されている。上フレーム２６は、前後のガイドロッド３４の上端のそれぞれに結合されている。上フレーム２６は、面が上下を向く板状に形成されている。上フレーム２６は、一対のガイドロッド３４及び第１カラー３２Ｂによって、ベース２１の横メンバ３２に対して上下にスライド移動可能に支持されている。上フレーム２６の下面及び横メンバ３２の上面の一方には、ゴムブッシュ３６が設けられているとよい。本実施形態では、第１カラー３２Ｂの上端にゴムブッシュ３６が設けられ、ガイドロッド３４はゴムブッシュ３６を上下に貫通している。上フレーム２６の下面がゴムブッシュ３６を介して横メンバ３２の上面に当接することによって、上フレーム２６の下限位置が定まる。

一対のガイドロッド３４の下端は、下フレーム３７によって互いに連結されている。これにより、左右方向からみて、一対のガイドロッド３４、上フレーム２６及び下フレーム３７は四角形の枠形を形成する。下フレーム３７の上面にはストッパ４０が突設されている。図６に示すように、ストッパ４０の上端が可動体２２の下端に当接することによって、可動体２２に対する下フレーム３７及び上フレーム２６の上限位置が定められている。

図４及び図５に示すように、電動モータ２７は、上フレーム２６の上面の中央に設けられている。電動モータ２７は上下方向に沿って配置されている。電動モータ２７の回転軸２７Ａは、電動モータ２７のケースから下方に延び、上フレーム２６を貫通している。電動モータ２７の回転軸２７Ａは、カップリング３８を介してねじ軸２８の上端に連結されている。これにより、ねじ軸２８は電動モータ２７の回転軸２７Ａと一体に回転する。ねじ軸２８は、横メンバ３２の中央孔３２Ａを通過して上下に延びている。ねじ軸２８の下端は、下フレーム３７に回転可能に支持されている。電動モータ２７の回転軸２７Ａ、ねじ軸２８、一対のガイドロッド３４は互いに平行に配置されている。電動モータ２７は、非励磁作動形の電磁ブレーキを内蔵している。電磁ブレーキは、電動モータ２７に電力が供給されていないときに電動モータ２７の回転を規制し、電動モータ２７に電力が供給されているときに電動モータ２７の回転を許容する。

上フレーム２６は、ゴムブッシュ３９を介してシートフレーム１８に結合されている。電動モータ２７の上部は、シート４の内部に配置されている。

可動体２２は、面が上下を向く板状に形成されている。可動体２２は、中央部にねじ軸２８に螺号するナット２９を有する。ねじ軸２８及びナット２９は、ボールを介して互いに噛み合うボールねじ伝動機構であることが好ましい。また、可動体２２は、前後一対のガイドロッド３４をそれぞれ受容する前後一対の第２カラー２２Ａを有する。各第２カラー２２Ａは対応するガイドロッド３４に対して摺動し、上下に移動することができる。前後一対の第２カラー２２Ａは、中央孔３２Ａの前方及び後方に設けられている。ナット２９及び一対の第２カラー２２Ａは、それぞれ可動体２２を厚み方向に貫通している。可動体２２は、前後一対のガイドロッド３４にガイドされ、横メンバ３２及び上フレーム２６に対して上下に移動することができる。電動モータ２７によってねじ軸２８が回転すると、ねじ軸２８に螺合したナット２９がねじ軸２８に対して上下に移動し、ナット２９と共に可動体２２が上下に移動する。すなわち、電動モータ２７の回転によって、可動体２２が上フレーム２６に対して上下に移動する。

図８及び図９に示すように、係止装置２３は、係止位置と解除位置との間で略水平方向に変位可能な係止片４１と、係止片４１を解除位置に付勢する付勢部材４２と、係止片４１を付勢部材４２の付勢力に抗して係止位置に保持する電磁石４３（保持装置）とを有する。本実施形態では、係止装置２３は、前後一対設けられ、可動体２２の前縁及び後縁を係止する。前側及び後側の係止装置２３は、互いに前後対称形の構造を有する。前側の係止装置２３について以下に説明し、後側の係止装置２３は前側の係止装置２３の説明を援用する。

係止装置２３は、ベース２１に水平方向に延びる回転軸線を中心として回動可能に支持されたフック４５を有し、係止片４１はフック４５の先端に設けられている。フック４５は、ベース２１の前側の縦メンバ３１の上部に左右の延びる軸線を中心として回動可能に支持された基端と、基端に対して下方に配置される先端とを有する。フック４５は、基端から先端にかけて可動体２２と離れる側、すなわち前方に凸となる円弧形状に形成されている。係止片４１は、フック４５の先端に設けられ、フック４５の回動軸線に対して接線方向に後方に延びている。

フック４５の基端には、フック４５の回動軸線に対して径方向外方に延びる突片４６が設けられている。突片４６は、上方に延び、横メンバ３２に形成された挿通孔３２Ｃを貫通して、横メンバ３２の上方に突出している。横メンバ３２の上方に位置する突片４６の先端には、結合片４７が結合されている。結合片４７は、鉄等の強磁性体から形成され、電磁石４３に着脱可能に吸着される。電磁石４３は横メンバ３２の上面に設けられている。

フック４５には先端に対して分岐した当接アーム４９が設けられている。当接アーム４９は、係止片４１と略平行に延びている。当接アーム４９は、フック４５の回動軸線と係止片４１の先端とを結ぶ直線を越えて延出している。

係止片４１及び当接アーム４９の先端には、回転可能にローラ５１がそれぞれ設けられている。各ローラ５１の回転軸線は、フック４５の回転軸線と平行に配置されている。

フック４５は、回動軸線を中心として、解除位置と係止位置との間で回動する。フック４５は、付勢部材４２によって解除位置に向けて付勢されている。本実施形態では、付勢部材４２は捩りコイルばねであり、ベース２１とフック４５との間に設けられている。電磁石４３は、フック４５の結合片４７を吸引することによって、フック４５を係止位置に保持する。

図７に示すように、フック４５が解除位置にあるとき、係止片４１及び当接アーム４９は、それぞれ先端側に向けて下るように傾斜している。フック４５が解除位置にあるとき、上方から見て、当接アーム４９は可動体２２と重なりを有するように配置され、係止片４１は可動体２２と重ならないように配置される。すなわち、フック４５が解除位置にあるとき、係止片４１は可動体２２を係止することはできない。また、フック４５が解除位置にあるとき、結合片４７は電磁石４３から離れて配置される。また、フック４５が解除位置にあるとき、フック４５の背部に設けられたストッパ５２が横メンバ３２の下面に当接する。ストッパ５２は可撓性を有することが好ましい。

図５及び図６に示すように、フック４５が係止位置にあるとき、係止片４１及び当接アーム４９は、それぞれ略水平に配置される。フック４５が係止位置にあるとき、上方から見て、当接アーム４９及び係止片４１は、可動体２２と重なりを有するように配置される。すなわち、フック４５が係止位置にあるとき、係止片４１は可動体２２を係止することができる。また、フック４５が係止位置にあるとき、係止片４１はフック４５の回動軸線の鉛直下方に配置されている。また、フック４５が係止位置にあるとき、係止片４１の先端に設けられたローラ５１の軸線がフック４５の回動軸線の鉛直下方に配置されているとよい。フック４５が係止位置にあるとき、結合片４７は電磁石４３に当接する。

電磁石４３に電力が供給され、電磁石４３が結合片４７を吸着することによって、フック４５は係止位置に維持される。電磁石４３への電力供給が停止されると、付勢部材４２の付勢力によってフック４５は解除位置に移動する。

図９に示すように、可動体２２は、前後の係止装置２３に係止されることによって、基準位置に配置される。可動体２２が基準位置にあるとき、フック４５及び係止片４１は係止位置にあり、前後の係止片４１の先端上に可動体２２が載置される。このとき、係止片４１は可動体２２の下方に位置し、係止片４１はローラ５１を介して可動体２２の下面に当接する。このとき、可動体２２の上面と当接アーム４９の先端に設けられたローラ５１との間には隙間が形成されている。このように、係止片４１は、係止位置にあるときに可動体２２を鉛直方向において係止し、２２可動体を前記基準位置に保持する。係止片４１と可動体２２との接触部は、フック４５の回動軸線の鉛直下方に配置されている。

制御装置６は、係止装置２３の電磁石４３及び電動モータ２７を制御することによって、昇降装置５を制御し、シート４を昇降させる。制御装置６が電磁石４３に電力を供給すると、フック４５は係止位置に保持される。また、制御装置６が電磁石４３への電力供給を停止すると、フック４５は付勢部材４２の付勢力によって係止位置から解除位置に移動する。制御装置６が電動モータ２７を正転させると、ナット２９に螺合したねじ軸２８が正転し、上フレーム２６と可動体２２との距離が短くなる。一方、制御装置６が電動モータ２７を逆転させると、ナット２９に螺合したねじ軸２８が逆転し、上フレーム２６と可動体２２との距離が長くなる。

図５に示すように、制御装置６は、可動体２２が基準位置に保持されているときに、電動モータ２７を正転させることによって、ベース２１及び可動体２２に対して上フレーム２６及びシート４を下降させる。また、図６に示すように、制御装置６は、可動体２２が基準位置に保持されているときに、電動モータ２７を逆転させることによって、ベース２１及び可動体２２に対して上フレーム２６及びシート４を上昇させる。

図７に示すように、制御装置６が電磁石４３への電力供給を停止すると、ロック装置のフック４５及び係止片４１が係止位置から解除位置に移動し、可動体２２は重力によって下降する。このとき、可動体２２にナット２９、ねじ軸２８及び電動モータ２７を介して接続された上フレーム２６、ガイド軸、及び下フレーム３７も可動体２２と一緒に下降する。可動体２２は、上フレーム２６がゴムブッシュ３６を介して横メンバ３２に当接するまで降下する。これにより、シート４は、上下への移動範囲において最も低い位置に配置される。可動体２２の降下速度は、第１カラー３２Ｂとガイドロッド３４との間に生じる摩擦力を調節することによって調節するとよい。

制御装置６は、可動体２２が係止装置２３から解放されているときに、電動モータ２７を正転させることによって、ベース２１及び上フレーム２６に対して可動体２２を上昇させる。また、制御装置６は、可動体２２が係止装置２３から解放されているときに、電動モータ２７を逆転させることによって、ベース２１及び上フレーム２６に対して可動体２２を下降させることができる。なお、本実施形態では、制御装置６は、可動体２２が係止装置２３から解放されているときには、電動モータ２７の正転のみを行う。

図８に示すように、フック４５が解除位置にある状態において、電動モータ２７が正転して可動体２２が基準位置に向けて上昇するときに、可動体２２の上面が当接アーム４９を上方に押し、フック４５を解除位置から係止位置に変位させる。これにより、フック４５の係止片４１の先端は可動体２２の下方に位置する。制御装置６は、電動モータ２７に流れる電流に基づいて電動モータ２７に加わる負荷を検出する。フック４５が係止位置に到達すると、結合片４７が電磁石４３に当接し、フック４５の回動が停止する。これにより、可動体２２の移動が当接アーム４９によって規制され、電動モータ２７に加わる負荷が上昇する。制御装置６は、この負荷の上昇に基づいて電動モータ２７の正転を停止させる。また、制御装置６は同時に電磁石４３に電力を供給して、結合片４７を電磁石４３に吸着させる。これにより、フック４５及び係止片４１が係止位置に保持される。他の実施形態では、制御装置６は、フック４５が係止位置に到達する前に電磁石４３への電力供給を開始してもよい。

制御装置６は、電動モータ２７の正転を停止させた後に、電動モータ２７を逆転させる。これにより、図９に示すように、可動体２２は上フレーム２６及びベース２１に対して下降する。可動体２２が当接アーム４９と係止片４１との間で下降するときには、電動モータ２７に加わる負荷は比較的小さい。可動体２２の下面が係止片４１に当接すると、可動体２２の下降が係止片４１によって規制されるため、電動モータ２７の負荷が上昇する。制御装置６は、このときの電動モータ２７の負荷の上昇を検出して可動体２２が基準位置に到達した判定する。このようにして、制御装置６は可動体２２を基準位置に復帰させる。可動体２２が基準位置に到達した後に、制御装置６が電動モータ２７を逆転させると、上フレーム２６及びシート４が可動体２２及びベース２１に対して上昇する。

制御装置６は、乗り物１の異常時に、電磁石４３への電力供給を停止し、可動体２２を下降させ、シート４を下降させる。乗り物１の異常は、電源電圧の低下や電源の消失、各種装置の失陥等を含む。

図１～図３及び図１０に示すように、乗り物１は、シート４から下方に延び、シート４が低位置にあるときに床面に接触する少なくとも１つの支持脚７１、７２を有する。本実施形態では、支持脚７１、７２は、１つの前支持脚７１と、左右一対の後支持脚７２とを含む。各支持脚７１、７２は、車体フレーム２に近接して配置された収納位置と、収納位置よりも車体フレーム２から側方に離れた展開位置との間で変位可能である。本実施形態では、各支持脚７１、７２は、収納位置と、収納位置よりも車体フレーム２から前後方向に離れた展開位置との間で変位可能である。シート４が高位置から低位置に移動するときに、支持脚７１、７２が収納位置から展開位置に移動する。

図１に示すように、前支持脚７１は、シート４の前部中央に設けられている。シート４は、シートフレーム１８の前部中央から下方に延びる前支持部７４を有する。前支持部７４の下端は、少なくとも１つの補強メンバによってシートフレーム１８と接続されていてもよい。前支持部７４は、シートフレーム１８の一部として形成されてもよい。前支持脚７１は、その上端においてシート４に揺動可能に接続された第１部材７５と、第１部材７５の下端に設けられた少なくとも１つの第１ローラ７６（第１接地部）と、第１部材７５と前支持部７４との間に設けられ、第１部材７５を収納位置に対応した位置に付勢する第１付勢装置７７とを有する。

第１部材７５の上端は、前支持部７４の下端に左右に延びる軸線を中心として揺動可能に接続されている。第１部材７５は、乗員の足裏を支持するためのフットレスト７９を有する。第１部材７５の下部は、左側及び右側に延出し、フットレスト７９を形成している。すなわち、フットレスト７９は第１部材７５と一体に形成されてもよい。フットレスト７９は、左右方向から見て、Ｌ字形の横断面を有するとよい。第１部材７５は、その下端に前方に突出した突出部８１を有する。フットレスト７９は突出部８１に延出してもよい。

図３及び図１０に示すように、第１部材７５は、左右に延びる揺動軸線を中心として前支持部７４に対して垂下した収納位置と、前支持部７４に対して前方に傾斜した展開位置との間で揺動することができる。前支持部７４の下部には、第１部材７５の揺動を展開位置及び収納位置で規制するストッパ８２が設けられている。ストッパ８２の表面には、ゴム等の緩衝部材が設けられているとよい。第１部材７５が収納位置から展開位置に揺動することによって、第１部材７５の下端は車体フレーム２に対して水平方向において離れる方向、すなわち前方に移動する。

第１ローラ７６はフットレスト７９に支持されている。本実施形態では、第１ローラ７６は左右２対設けられている。左右方向において外側に設けられる一対の第１ローラ７６は、左右方向において内側に設けられる一対の第１ローラ７６よりも直径が大きいことが好ましい。また、第１ローラ７６は、床面に対して移動可能に接地する要素であればよく、例えばボールであってもよい。

第１付勢装置７７は、例えば直線状に伸縮可能なシリンダであり、伸長方向に付勢されている。第１付勢装置７７は、例えばエアスプリングであってよい。また、第１付勢装置７７は、シリンダに対してピストン及びロッドをばねによって伸長方向に付勢するシリンダ装置であってもよい。第１付勢装置７７は、前支持部７４の前側に揺動可能に結合された上端と、第１部材７５の突出部８１に揺動可能に結合された下端とを有する。

図１０に示すように、第１付勢装置７７が伸長することによって、第１部材７５は収納位置に向けて付勢される。図１～図３に示すように、第１部材７５の下端が第１ローラ７６を介して床面から上方に押されると、第１部材７５は第１付勢装置７７の付勢力に抗して収納位置から展開位置に揺動する。すなわち、第１部材７５の下端は床面に沿って前方に移動し、前支持脚７１は展開位置に配置される。すなわち、第１部材７５は、シート４の下降に応じて、第１ローラ７６を介して床面に押されて展開位置に対応した位置に揺動する。

前支持脚７１は、第１部材７５とシート４との間に設けられ、シート４に対する第１部材７５の揺動を減衰する第１ダンパ８３を有する。第１ダンパ８３は、流体ダンパであるとよい。第１ダンパ８３は、流体が封入されたシリンダと、シリンダに対して移動可能なピストン及びピストンに結合されたロッドを有する、シリンダダンパであってよい。第１ダンパ８３は、第１付勢装置７７と一体に形成されてもよい。上述したように、第１付勢装置７７がエアスプリングである場合、エアスプリングは第１ダンパ８３を兼ねることができる。他の実施形態では、第１ダンパ８３は、前支持部７４と第１部材７５との結合部に設けられる回転ダンパであってよい。

図１及び図２に示すように、一対の後支持脚７２は、シート４の後部の左右の両端に設けられている。シート４は、シートフレーム１８の後部の左右の両端から下方に突出した一対の後支持部８５を有する。後支持部８５は、シートフレーム１８の一部として形成されてもよい。左右一対の後支持脚７２は、対応する後支持部８５に支持されている。左右の後支持脚７２は、同一の構成を有する。

後支持脚７２は、その上端においてシート４に揺動可能に接続された第２部材８６と、第２部材８６の下端に設けられ、床面に接触可能な第２ローラ８７（第２接地部）と、その上端において第２部材８６に揺動可能に接続された第３部材８８と、第３部材８８の下端に設けられ、床面に接触可能な第３ローラ８９（第３接地部）と、第３部材８８とシート４との間に設けられ、第３部材８８を収納位置に対応した位置に付勢する第２付勢装置９１とを有する。

図３及び図１０に示すように、第２部材８６の上端は、後支持部８５に左右に延びる軸線を中心として揺動可能に接続されている。第２部材８６は、左右に延びる揺動軸線を中心として後支持部８５に対して垂下した収納位置と、後支持部８５に対して後方に傾斜した展開位置との間で揺動する。後支持部８５には、第２部材８６の揺動を展開位置及び収納位置で規制するストッパ９３が設けられている。ストッパ９３の表面には、ゴム等の緩衝部材が設けられているとよい。第２部材８６が収納位置から展開位置に揺動することによって、第２部材８６の下端は車体フレーム２に対して水平方向において離れる方向、すなわち後方に移動する。第２ローラ８７は、第２部材８６の下端に左右に延びる軸線を中心として回転可能に支持されている。第２ローラ８７は、床面に対して移動可能に接地する要素であればよく、例えばボールであってもよい。

第３部材８８の上端は、第２部材８６の長手方向における中間部に、左右に延びる軸線を中心として揺動可能に接続されている。第３部材８８は、その上端から下端にかけて下方かつ前方に傾斜して延びている。第３部材８８の下端は、第２部材８６の下端よりも前方に配置されている。

第２付勢装置９１は、例えば直線状に伸縮可能なシリンダであり、伸長方向に付勢されている。第２付勢装置９１は、例えばエアスプリングであってよい。また、第１付勢装置７７は、シリンダに対してピストン及びロッドをばねによって伸長方向に付勢するシリンダ装置であってもよい。第２付勢装置９１は、後支持部８５に揺動可能に結合された上端と、第３部材８８の下端の前部に揺動可能に結合された下端とを有する。第２付勢装置９１の上端は、第２部材８６の上端に対して前方に距離を置いて配置されている。これにより、後支持部８５、第２部材８６、第３部材８８、及び第２付勢装置９１は、第２付勢装置９１が伸縮可能な４節リンクを構成する。

図１０に示すように、第２付勢装置９１が伸長することによって、第３部材８８の下端は下方に移動すると共に、第２部材８６の下端に近づく。このとき、第３部材８８と第２付勢装置９１とのなす角度が小さくなると共に、第２部材８６と第２付勢装置９１とのなす角度が小さくなる。これにより、第２部材８６は前方、すなわち収納位置に移動する。このように、第２付勢装置９１によって第２部材８６は収納位置に付勢され、後支持脚７２は収納位置になる。

後支持脚７２の収納位置において、第３部材８８の下端は第２部材８６の下端より下方に位置し、第３ローラ８９は第２ローラ８７より下方に位置する。第３ローラ８９の直径は、第２ローラ８７の直径より大きい。第３ローラ８９は、床面に対して移動可能に接地する要素であればよく、例えばボールであってもよい。

図３及び図１０に示すように、シート４の下降に応じて、第３部材８８が第３ローラ８９を介して床面に押されると、第３部材８８は後支持脚７２の展開位置に対応した位置に揺動する。同時に、第２部材８６が第３部材８８に押されて後支持脚７２の記展開位置に対応した位置に揺動し、第２ローラ８７が接地する。詳細には、第３部材８８の下端が第３ローラ８９を介して床面から上方に押されると、第２付勢装置９１が収縮し、第３部材８８の上端が後方に移動する。これにより、第２部材８６は後支持部８５に対して後方に揺動し、第２部材８６の下端が後端に移動する。これにより、第２部材８６の下端と第３部材８８の下端との距離が広がる。そして、第２部材８６の下端が第２ローラ８７を介して床面に設置する。このようにして、第２部材８６が展開位置に移動し、後支持脚７２が展開位置になる。

後支持脚７２は、第２部材８６とシート４との間に設けられ、シート４に対する第２部材８６の揺動を減衰する第２ダンパ９４を有する。第２ダンパ９４は、流体ダンパであるとよい。第２ダンパ９４は、流体が封入されたシリンダと、シリンダに対して移動可能なピストン及びピストンに結合されたロッドを有する、シリンダダンパであってよい。第２ダンパ９４は、第２付勢装置９１と一体に形成されてもよい。上述したように、第２付勢装置９１がエアスプリングである場合、エアスプリングは第２ダンパ９４を兼ねることができる。本実施形態では、第２ダンパ９４は第２付勢装置９１と一体に形成され、一端において後支持部８５に結合されると共に、他端において第３部材８８を介して第２部材８６に結合されている。第３ダンパは、後支持部８５に対する第３部材８８の揺動を減衰することによって、後支持部８５に対する第２部材８６の揺動を減衰する。他の実施形態では、第２ダンパ９４は、前支持部７４と第２部材８６との結合部、又は第２部材８６と第３部材８８との結合部に設けられる回転ダンパであってもよい。

以上の構成によって、図１０に示すように、シート４が高位置にあるとき、前支持脚７１は床面から離れ、第１付勢装置７７の付勢力によって収納位置に配置される。また、後支持脚７２は床面から離れ、第２付勢装置９１の付勢力によって収納位置に配置される。図１～図３に示すように、シート４が高位置から低位置に移動すると、前支持脚７１は第１ローラ７６を介して床面に押され、第１付勢装置７７の付勢力に抗して収納位置から展開位置になる。また、一対の後支持脚７２は第３ローラ８９を介して床面に押され、第２付勢装置９１の付勢力に抗して収納位置から展開位置になる。このとき、第１ダンパ８３によって前支持脚７１の動きが減衰されると共に第２ダンパ９４によって後支持脚７２の動きが減衰されるため、シート４の下降速度が減衰される。また、前支持脚７１の展開位置では床面に接触する第１ローラ７６が収納位置よりも車体フレーム２から離れた位置に配置されるため、乗り物１の安定性が向上する。同様に、後支持脚７２の展開位置では床面に接触する第２ローラ８７が収納位置よりも車体フレーム２から離れた位置に配置されるため、乗り物１の安定性が向上する。

実施形態に係る乗り物１では、制御装置６が電磁石４３への電力供給を停止すると、フック４５及び係止片４１が解除位置に移動し、可動体２２がベース２１に対して下降し、シート４が低位置に移動する。すなわち、電動昇降機構２４を制御せずに、シート４を下降させることができる。そのため、昇降装置５を備えた乗り物１において、緊急時のシート４の下降を容易にすることができる。係止片４１の変位方向と可動体２２の変位方向が直交するため、電磁石４３は少ない電力で係止片４１を係止位置に維持することができる。すなわち、電磁石４３の電力消費容量を低減することができる。可動体２２の荷重は、係止片４１に、フック４５の回動軸線を中心とした径方向に加わる。そのため、係止片４１を係止位置に保持するために電磁石４３が発生させるべき力を小さくすることができる。その結果、電磁石４３の電力消費量を低減させることができる。

フック４５が当接アーム４９を有するため、可動体２２が下降した位置から基準位置に復帰すると、当接アーム４９が可動体２２に押されて係止位置に復帰する。昇降装置５は電動モータ２７を駆動することによって可動体２２を基準位置に復帰させることができる。また、電動モータ２７の負荷に基づいて可動体２２の基準位置を決定することができる。

実施形態に係る乗り物１では、シート４が高位置にあるときには各支持脚７１、７２が収納位置にあり、乗り物１の外形が小さくなる。これにより、乗り物１は狭いスペースでの走行が可能になる。また、シート４が低位置にあるときには、各支持脚７１、７２が展開位置にあり、安定性が向上する。各支持脚７１、７２は床面との接触によって収納位置から展開位置に変化するため、駆動装置が必要ない。そのため、各支持脚７１、７２の構造を簡素化かつ小型化することができる。各支持脚７１、７２は床面と当接して収納位置から展開位置に変位するときに、各ダンパ８３、９４から減衰力を受ける。これにより、シート４に着座した乗員に加わる衝撃を軽減することができる。

前支持脚７１のフットレスト７９は第１部材７５に設けられ、第１部材７５と共に収納位置及び展開位置の間で変位する。そのため、前支持脚７１が展開位置にあるとき、フットレスト７９は第１部材７５と共に乗員からより離れた位置に配置される。これにより、乗員の姿勢を安定させることができる。また、フットレスト７９が第１ローラ７６を介して接地するため、乗員の足裏が床面に近い位置に配置され、乗員はより姿勢を安定させることができる。

後支持脚７２は、互いに分岐した第２部材８６及び第３部材８８を有し、それらの下端に設けられた第２ローラ８７及び第３ローラ８９において接地する。そのため、後支持脚７２は、乗り物１を床面に対して安定性良く支持することができる。また、第３ローラ８９が第２ローラ８７よりも先に床面に接触し、かつ第３ローラ８９の直径が第２ローラ８７の直径よりも大きいため、後支持脚７２は床面と安定性良く接触することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記の実施形態は、１つの前支持脚７１と２つの後支持脚７２とを有する構成としたが、２つの後支持脚７２を省略し、代わりに前支持脚７１の前後対称形の支持脚をシート４の後部に設けてもよい。また、１つの前支持脚７１を省略し、代わりに後支持脚７２の前後対称形の２つの支持脚をシート４の前部に設けてもよい。

第１ローラ７６、第２ローラ８７、及び第３ローラ８９は、床面に対して移動可能に接地する他の構成に置換してもよい。第１ローラ７６、第２ローラ８７、及び第３ローラ８９は、例えばフットレスト７９、第２部材８６、第３部材８８に回転可能に設けられたボールや、これらの部材に固定された曲面部であってよい。

１ ：乗り物
２ ：車体フレーム
３ ：駆動ユニット
４ ：シート
５ ：昇降装置
６ ：制御装置
８ ：駆動輪
２１ ：ベース
２２ ：可動体
２３ ：係止装置
２４ ：電動昇降機構
２６ ：上フレーム
２７ ：電動モータ
２８ ：ねじ軸
２９ ：ナット
４１ ：係止片
４２ ：付勢部材
４３ ：電磁石
４５ ：フック
４９ ：当接アーム
５１ ：ローラ
７１ ：前支持脚
７２ ：後支持脚
７４ ：前支持部
７５ ：第１部材
７６ ：第１ローラ
７７ ：第１付勢装置
７９ ：フットレスト
８３ ：第１ダンパ
８５ ：後支持部
８６ ：第２部材
８７ ：第２ローラ
８８ ：第３部材
８９ ：第３ローラ
９１ ：第２付勢装置
９４ ：第２ダンパ

Claims (9)

1. 乗り物であって、
   車体フレームと、
   前記車体フレームに設けられ、床面上を移動可能な駆動ユニットと、
   前記車体フレームの上方に配置され、乗員の臀部を支持するシートと、
   前記車体フレームと前記シートとの間に設けられ、前記シートを低位置及び高位置の間で昇降させる昇降装置とを有し、
   前記昇降装置は、
   前記車体フレームに支持されたベースと、
   前記ベースに上下に移動可能に設けられた可動体と、
   前記可動体を前記ベースに対して所定の基準位置に係止する少なくとも１つの係止装置と、
   前記可動体に対して前記シートを昇降させる電動昇降機構と、
   前記係止装置及び前記電動昇降機構を制御する制御装置とを有し、
   前記制御装置は、前記係止装置を解除して前記可動体を前記ベースに対して下降させる乗り物。
2. 前記係止装置は、係止位置と解除位置との間で略水平方向に変位可能な係止片と、前記係止片を解除位置に付勢する付勢部材と、前記係止片を前記付勢部材の付勢力に抗して前記係止位置に保持する保持装置とを有し、
   前記係止片は、前記係止位置にあるときに前記可動体を鉛直方向において係止し、前記可動体を前記基準位置に保持する請求項１に記載の乗り物。
3. 前記係止装置は、前記ベースに水平方向に延びる回動軸線を中心として回動可能に支持されたフックを有し、
   前記係止片は前記フックの先端に設けられ、
   前記係止片が前記係止位置において前記可動体の下方に位置し、解除位置において前記可動体の側方に位置する請求項２に記載の乗り物。
4. 前記係止片と前記可動体との接触部は、前記フックの前記回動軸線の鉛直下方に配置されている請求項３に記載の乗り物。
5. 前記フックには前記先端に対して分岐した当接アームが設けられ、
   前記可動体が前記基準位置に向けて上昇するときに、前記可動体の上面が前記当接アームを上方に押し、前記フックを前記解除位置から前記係止位置に変位させる請求項３又は請求項４に記載の乗り物。
6. 前記電動昇降機構は、前記ベース及び前記可動体に対して上下に移動可能に設けられ、前記シートに取り付けられる上フレームと、前記上フレームに設けられた電動モータと、前記電動モータの回転軸に接続され、前記上フレームから下方に延びるねじ軸と、前記可動体に固定され、前記ねじ軸に螺合したナットとを有する請求項５に記載の乗り物。
7. 前記上フレームが前記ベースの前記上面に当接することによって、前記上フレームの下限位置が定まる請求項６に記載の乗り物。
8. 前記制御装置は、前記電動モータを正転させることによって前記可動体を前記上フレーム側に移動させ、前記可動体の移動が前記当接アームに規制されたときの前記電動モータの負荷に基づいて前記電動モータの正転を停止させ、前記電動モータを逆転させることによって前記可動体を前記上フレームから離れる側に移動させ、前記可動体の移動が前記係止片に規制されたときの前記電動モータの負荷に基づいて前記電動モータの逆転を停止させることによって、前記可動体を前記基準位置に復帰させる請求項７に記載の乗り物。
9. 乗り物の制御方法であって、
   前記乗り物は、
   車体フレームと、
   前記車体フレームに設けられ、前記床面上を移動可能な駆動ユニットと、
   前記車体フレームの上方に配置され、乗員の臀部を支持するシートと、
   前記車体フレームと前記シートとの間に設けられ、前記車体フレームに対して前記シートを低位置及び高位置の間で昇降させる昇降装置とを有し、
   前記昇降装置は、
   前記車体フレームに支持されたベースと、
   前記ベースに上下に移動可能に設けられた可動体と、
   前記可動体を前記ベースに対して所定の基準位置に係止する少なくとも１つの係止装置と、
   前記可動体に対して前記シートを昇降させる電動昇降機構と、
   前記係止装置及び前記電動昇降機構を制御する制御装置とを有し、
   前記制御装置が、緊急時に前記係止装置を解除して前記可動体を前記ベースに対して下降させる乗り物の制御方法。

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